Canali Nascosti nel Networking Definito dal Software

La rete definita dal software (SDN) è un nuovo modo di gestire le reti informatiche. Separa le funzioni di controllo dal trasferimento dei dati, permettendo una comunicazione migliore. Questo documento parla di un metodo di comunicazione nascosto che può essere usato all'interno dell'SDN, sfruttando il modo in cui queste reti operano. Nonostante la promessa di SDN per una sicurezza migliore, questo metodo nascosto rivela potenziali rischi.

#Nozioni di base sull'SDN

Nelle reti tradizionali, i dispositivi gestiscono insieme sia il controllo che il trasferimento dei dati, il che può limitare le loro prestazioni e adattabilità. L'SDN cambia questo permettendo a un controller centrale di gestire la rete mentre i dispositivi si concentrano sui dati. Questo rende le reti più flessibili e più facili da gestire. Tuttavia, introduce anche nuove problematiche di sicurezza.

Con l'aumento della popolarità dell'SDN, i ricercatori hanno scoperto che gli attaccanti possono sfruttare la separazione tra controllo e trasferimento dati per creare canali covert. Questi canali permettono agli attaccanti di inviare messaggi attraverso la rete senza essere rilevati. Questo documento descrive come funzionano questi canali covert e le loro implicazioni per la sicurezza.

#Comunicazione nascosta nell'SDN

I canali covert sono modi nascosti per inviare informazioni senza destare allarmi. In un SDN, gli attaccanti possono usare l'interazione tra il piano di controllo e il piano dati per creare questi canali di comunicazione nascosti. Anche se i dispositivi non sono fisicamente connessi, possono scambiare informazioni tramite il controller.

Gli autori hanno sviluppato un canale temporale covert che utilizza le differenze di tempo nella comunicazione tra i dispositivi per trasmettere informazioni. Hanno implementato questo metodo utilizzando strumenti SDN popolari e hanno scoperto che potevano trasmettere dati a una velocità di fino a 20 bit al secondo con una precisione del 90%. Questo può essere sufficiente per trasferire informazioni sensibili, come chiavi private, senza essere rilevati.

#Modello di minaccia

Il modello di minaccia presume che gli attaccanti possano compromettere gli switch OpenFlow in un SDN. Questo può accadere attraverso vulnerabilità nel software o hardware, permettendo loro di manipolare il processo di comunicazione. Gli attaccanti mirano a condividere informazioni sensibili in modo segreto, evitando qualsiasi misura di sicurezza in atto.

Gli autori suggeriscono che questi metodi di comunicazione covert possono essere usati per scopi malevoli, come la condivisione di chiavi private o il coordinamento di attacchi. La necessità di furtività è cruciale per gli attaccanti, rendendo i canali covert appetibili.

#Canali temporali covert

Un canale temporale covert permette a due parti di comunicare misurando il tempo delle loro interazioni. Invece di inviare messaggi ovvi, usano il tempo come segnale. Ad esempio, se un dispositivo si connette al controller e l'altro no, possono inferire un bit di informazione.

Gli autori si concentrano specificamente su come il processo di identificazione dello switch nell'SDN possa essere utilizzato per creare questi canali temporali. Progettano un modello in cui il mittente e il ricevente sincronizzano le loro azioni per garantire che il loro tempismo sia preciso.

#Specifiche del modello

Nel loro modello, il mittente e il ricevente concordano su momenti specifici in cui invieranno e riceveranno messaggi. Una volta stabilita la loro connessione con il controller, inizia l'interazione, e possono trasmettere messaggi attraverso tempistiche precise. Gli autori dettagliano come i dispositivi possano rilevare se si sono connessi con successo o meno, permettendo loro di inviare informazioni binarie (0 e 1).

Il tempismo di ogni azione è cruciale e deve essere controllato con attenzione. Se il tempismo non è gestito bene, la comunicazione potrebbe fallire o essere meno precisa.

#Implementazione e risultati

Gli autori hanno creato un prototipo per testare le loro idee e misurare le prestazioni del loro canale temporale covert. Hanno utilizzato strumenti SDN standard per i loro test e si sono concentrati sulla precisione e sulla velocità del loro metodo di comunicazione nascosto.

#Ambiente di test

Il setup di test includeva diversi server configurati per simulare un ambiente SDN. Il mittente e il ricevente erano programmati per trasmettere informazioni l'uno all'altro utilizzando il loro canale temporale covert. Hanno poi testato diversi fattori che potrebbero influenzare le prestazioni del canale.

#Fattori che influenzano le prestazioni

Diversi fattori impattano la velocità e la precisione del canale di comunicazione covert. Gli autori hanno esplorato come gli intervalli di tempo, le lunghezze dei frame e il Carico di rete cambiano l'efficacia del loro design.

#Intervalli di tempo

Gli intervalli di tempo si riferiscono a quanto a lungo il mittente e il ricevente aspettano prima di controllare lo stato della loro connessione. Gli autori hanno scoperto che aumentando l'intervallo di tempo di solito si ottiene una migliore precisione. Tuttavia, impostare un intervallo troppo alto o troppo basso potrebbe portare a errori.

#Lunghezze dei frame

La lunghezza del frame è la quantità di dati inviati in una sola trasmissione. Gli autori hanno esaminato come frame più lunghi possano ridurre la precisione a causa dell'aumentata possibilità di perdere la sincronizzazione. I loro test hanno mostrato che frame più corti avevano meno errori.

#Carico di rete

Le prestazioni del canale covert possono anche essere significativamente influenzate dal carico complessivo sulla rete. Quando altri dispositivi comunicano con il controller, può causare ritardi che influenzano il mittente e il ricevente. Gli autori hanno scoperto che sotto carico, il loro metodo di comunicazione covert perdeva precisione.

#Possibilità di rilevamento e mitigazione

Rilevare canali covert è difficile, specialmente nell'SDN. Poiché i canali covert utilizzano il comportamento normale della comunicazione di rete, le misure di sicurezza tradizionali potrebbero non individuarli. Gli autori suggeriscono che sistemi di sicurezza avanzati dovrebbero monitorare le sessioni OpenFlow per cercare schemi insoliti.

#Limitazioni e lavori futuri

Sebbene il canale temporale covert proposto dimostri la fattibilità della comunicazione covert nell'SDN, gli autori evidenziano diverse limitazioni. Il loro prototipo opera con una larghezza di banda limitata e non include meccanismi per correggere errori. Lavori futuri potrebbero concentrarsi sul miglioramento del throughput del sistema e sull'incorporamento di meccanismi per riconoscere i messaggi ricevuti.

#Conclusione

I canali temporali covert rappresentano una preoccupazione significativa per la sicurezza nelle reti definite dal software. Questo documento evidenzia come gli attaccanti possano sfruttare l'architettura dell'SDN per comunicare segretamente, ponendo rischi per informazioni sensibili. I ricercatori e gli amministratori di rete devono sviluppare misure di sicurezza robuste per affrontare queste vulnerabilità e prevenire l'uso di canali covert per scopi malevoli.

Le scoperte degli autori sottolineano la necessità di continue ricerche e l'importanza di sviluppare strategie di rilevamento per mantenere le reti sicure man mano che l'SDN diventa sempre più diffuso.